OSDN Git Service

PR ada/60703
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libobjc / init.c
index 33a9338..23ba41b 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 /* GNU Objective C Runtime initialization 
-   Copyright (C) 1993, 1995, 1996, 1997, 2002 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1993, 1995, 1996, 1997, 2002, 2009, 2010
+   Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Kresten Krab Thorup
    +load support contributed by Ovidiu Predescu <ovidiu@net-community.com>
 
@@ -7,91 +8,138 @@ This file is part of GCC.
 
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
 terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
-Foundation; either version 2, or (at your option) any later version.
+Foundation; either version 3, or (at your option) any later version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
 FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
 details.
 
-You should have received a copy of the GNU General Public License along with
-GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free Software
-Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.  */
-
-/* As a special exception, if you link this library with files compiled with
-   GCC to produce an executable, this does not cause the resulting executable
-   to be covered by the GNU General Public License. This exception does not
-   however invalidate any other reasons why the executable file might be
-   covered by the GNU General Public License.  */
-
-#include "runtime.h"
-
-/* The version number of this runtime.  This must match the number 
+Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
+permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
+3.1, as published by the Free Software Foundation.
+
+You should have received a copy of the GNU General Public License and
+a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
+see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+/* Uncommented the following line to enable debug logging.  Use this
+   only while debugging the runtime.  */
+/* #define DEBUG 1 */
+
+#include "objc-private/common.h"
+#include "objc-private/error.h"
+#include "objc/runtime.h"
+#include "objc/thr.h"
+#include "objc-private/hash.h"
+#include "objc-private/objc-list.h" 
+#include "objc-private/module-abi-8.h" 
+#include "objc-private/runtime.h"   /* For __objc_resolve_class_links().  */
+#include "objc-private/selector.h"  /* For __sel_register_typed_name().  */
+#include "objc-private/objc-sync.h" /* For __objc_sync_init() */
+#include "objc-private/protocols.h" /* For __objc_protocols_init(),
+                                      __objc_protocols_add_protocol()
+                                      __objc_protocols_register_selectors() */
+#include "objc-private/accessors.h" /* For __objc_accessors_init() */
+
+/* The version number of this runtime.  This must match the number
    defined in gcc (objc-act.c).  */
 #define OBJC_VERSION 8
 #define PROTOCOL_VERSION 2
 
-/* This list contains all modules currently loaded into the runtime.  */
+/* This list contains modules currently loaded into the runtime and
+   for which the +load method (and the load callback, if any) has not
+   been called yet.  */
 static struct objc_list *__objc_module_list = 0;       /* !T:MUTEX */
 
-/* This list contains all proto_list's not yet assigned class links.  */
+/* This list contains all proto_list's not yet assigned class
+   links.  */
 static struct objc_list *unclaimed_proto_list = 0;     /* !T:MUTEX */
 
 /* List of unresolved static instances.  */
 static struct objc_list *uninitialized_statics = 0;    /* !T:MUTEX */
 
-/* Global runtime "write" mutex.  */
+/* List of duplicated classes found while loading modules.  If we find
+   a class twice, we ignore it the second time.  On some platforms,
+   where the order in which modules are loaded is well defined, this
+   allows you to replace a class in a shared library by linking in a
+   new implementation which is loaded in in the right order, and which
+   overrides the existing one.
+
+   Protected by __objc_runtime_mutex.  */
+static cache_ptr duplicate_classes = NULL;
+
+/* Global runtime "write" mutex.  Having a single mutex prevents
+   deadlocks, but reduces concurrency.  To improve concurrency, some
+   groups of functions in the runtime have their own separate mutex
+   (eg, __class_table_lock in class.c); to avoid deadlocks, these
+   routines must make sure that they never acquire any other lock
+   while holding their own local lock.  Ie, they should lock, execute
+   some C code that does not perform any calls to other runtime
+   functions which may potentially lock different locks, then unlock.
+   If they need to perform any calls to other runtime functions that
+   may potentially lock other locks, then they should use the global
+   __objc_runtime_mutex.  */
 objc_mutex_t __objc_runtime_mutex = 0;
 
 /* Number of threads that are alive.  */
 int __objc_runtime_threads_alive = 1;                  /* !T:MUTEX */
 
 /* Check compiler vs runtime version.  */
-static void init_check_module_version (Module_t);
+static void init_check_module_version (struct objc_module *);
 
 /* Assign isa links to protos.  */
 static void __objc_init_protocols (struct objc_protocol_list *protos);
 
+/* Assign isa link to a protocol, and register it.  */
+static void __objc_init_protocol (struct objc_protocol *protocol);
+
 /* Add protocol to class.  */
 static void __objc_class_add_protocols (Class, struct objc_protocol_list *);
 
-/* This is a hook which is called by __objc_exec_class every time a
-   class or a category is loaded into the runtime.  This may e.g. help
-   a dynamic loader determine the classes that have been loaded when
-   an object file is dynamically linked in.  */
-void (*_objc_load_callback) (Class class, Category *category); /* !T:SAFE */
+/* Load callback hook.  */
+void (*_objc_load_callback) (Class class, struct objc_category *category) = 0; /* !T:SAFE */
 
-/* Is all categories/classes resolved?  */
+/* Are all categories/classes resolved ?  */
 BOOL __objc_dangling_categories = NO;           /* !T:UNUSED */
 
-extern SEL
-__sel_register_typed_name (const char *name, const char *types, 
-                          struct objc_selector *orig, BOOL is_const);
-
-/* Sends +load to all classes and categories in certain situations.  */
+/* Sends +load to all classes and categories in certain
+   situations.  */
 static void objc_send_load (void);
 
 /* Inserts all the classes defined in module in a tree of classes that
-   resembles the class hierarchy. This tree is traversed in preorder
+   resembles the class hierarchy.  This tree is traversed in preorder
    and the classes in its nodes receive the +load message if these
-   methods were not executed before. The algorithm ensures that when
+   methods were not executed before.  The algorithm ensures that when
    the +load method of a class is executed all the superclasses have
    been already received the +load message.  */
-static void __objc_create_classes_tree (Module_t module);
+static void __objc_create_classes_tree (struct objc_module *module);
 
-static void __objc_call_callback (Module_t module);
+/* Calls the _objc_load_callback for each class and category in the
+   module (if _objc_load_callback is not NULL).  */
+static void __objc_call_load_callback (struct objc_module *module);
 
 /* A special version that works only before the classes are completely
    installed in the runtime.  */
 static BOOL class_is_subclass_of_class (Class class, Class superclass);
 
-typedef struct objc_class_tree {
+/* This is a node in the class tree hierarchy used to send +load
+   messages.  */
+typedef struct objc_class_tree
+{
+  /* The class corresponding to the node.  */
   Class class;
-  struct objc_list *subclasses; /* `head' is pointer to an objc_class_tree */
+
+  /* This is a linked list of all the direct subclasses of this class.
+     'head' points to a subclass node; 'tail' points to the next
+     objc_list node (whose 'head' points to another subclass node,
+     etc).  */
+  struct objc_list *subclasses;
 } objc_class_tree;
 
-/* This is a linked list of objc_class_tree trees. The head of these
-   trees are root classes (their super class is Nil). These different
+/* This is a linked list of objc_class_tree trees.  The head of these
+   trees are root classes (their super class is Nil).  These different
    trees represent different class hierarchies.  */
 static struct objc_list *__objc_class_tree_list = NULL;
 
@@ -104,7 +152,7 @@ static cache_ptr __objc_load_methods = NULL;
    is really needed so that superclasses will get the message before
    subclasses.
 
-   This tree will contain classes which are being loaded (or have just
+   This tree may contain classes which are being loaded (or have just
    being loaded), and whose super_class pointers have not yet been
    resolved.  This implies that their super_class pointers point to a
    string with the name of the superclass; when the first message is
@@ -118,20 +166,19 @@ static cache_ptr __objc_load_methods = NULL;
 
    This function returns the superclass of a class in both cases, and
    can be used to build the determine the class relationships while
-   building the tree.
-*/
+   building the tree.  */
 static Class  class_superclass_of_class (Class class)
 {
   char *super_class_name;
 
   /* If the class links have been resolved, use the resolved
-   * links.  */
+     links.  */
   if (CLS_ISRESOLV (class))
     return class->super_class;
   
   /* Else, 'class' has not yet been resolved.  This means that its
-   * super_class pointer is really the name of the super class (rather
-   * than a pointer to the actual superclass).  */
+     super_class pointer is really the name of the super class (rather
+     than a pointer to the actual superclass).  */
   super_class_name = (char *)class->super_class;
 
   /* Return Nil for a root class.  */
@@ -139,33 +186,35 @@ static Class  class_superclass_of_class (Class class)
     return Nil;
 
   /* Lookup the superclass of non-root classes.  */
-  return objc_lookup_class (super_class_name);
+  return objc_getClass (super_class_name);
 }
 
 
 /* Creates a tree of classes whose topmost class is directly inherited
-   from `upper' and the bottom class in this tree is
-   `bottom_class'. The classes in this tree are super classes of
-   `bottom_class'. `subclasses' member of each tree node point to the
-   next subclass tree node.  */
-
+   from `upper' and the bottom class in this tree is `bottom_class'.
+   If `upper' is Nil, creates a class hierarchy up to a root class.
+   The classes in this tree are super classes of `bottom_class'.  The
+   `subclasses' member of each tree node point to the list of
+   subclasses for the node.  */
 static objc_class_tree *
 create_tree_of_subclasses_inherited_from (Class bottom_class, Class upper)
 {
-  Class superclass = bottom_class->super_class ?
-                       objc_lookup_class ((char *) bottom_class->super_class)
-                     : Nil;
-                                       
+  Class superclass;
   objc_class_tree *tree, *prev;
 
   DEBUG_PRINTF ("create_tree_of_subclasses_inherited_from:");
-  DEBUG_PRINTF ("bottom_class = %s, upper = %s\n",
+  DEBUG_PRINTF (" bottom_class = %s, upper = %s\n",
                (bottom_class ? bottom_class->name : NULL),
                (upper ? upper->name : NULL));
 
-  tree = prev = objc_calloc (1, sizeof (objc_class_tree));
+  superclass = class_superclass_of_class (bottom_class);
+
+  prev = objc_calloc (1, sizeof (objc_class_tree));
   prev->class = bottom_class;
 
+  if (superclass == upper)
+    return prev;
+
   while (superclass != upper)
     {
       tree = objc_calloc (1, sizeof (objc_class_tree));
@@ -179,31 +228,30 @@ create_tree_of_subclasses_inherited_from (Class bottom_class, Class upper)
 }
 
 /* Insert the `class' into the proper place in the `tree' class
-   hierarchy. This function returns a new tree if the class has been
+   hierarchy.  This function returns a new tree if the class has been
    successfully inserted into the tree or NULL if the class is not
-   part of the classes hierarchy described by `tree'. This function is
-   private to objc_tree_insert_class (), you should not call it
+   part of the classes hierarchy described by `tree'.  This function
+   is private to objc_tree_insert_class (), you should not call it
    directly.  */
-
 static objc_class_tree *
 __objc_tree_insert_class (objc_class_tree *tree, Class class)
 {
-  DEBUG_PRINTF ("__objc_tree_insert_class: tree = %x, class = %s\n",
-               tree, class->name);
+  DEBUG_PRINTF ("__objc_tree_insert_class: tree = %p (root: %s), class = %s\n",
+               tree, ((tree && tree->class) ? tree->class->name : "Nil"), class->name);
 
   if (tree == NULL)
     return create_tree_of_subclasses_inherited_from (class, NULL);
   else if (class == tree->class)
     {
-      /* `class' has been already inserted */
-      DEBUG_PRINTF ("1. class %s was previously inserted\n", class->name);
+      /* `class' has been already inserted */
+      DEBUG_PRINTF (" 1. class %s was previously inserted\n", class->name);
       return tree;
     }
   else if (class_superclass_of_class (class) == tree->class)
     {
-      /* If class is a direct subclass of tree->class then add class to the
-        list of subclasses. First check to see if it wasn't already
-        inserted.  */
+      /* If class is a direct subclass of tree->class then add class
+        to the list of subclasses. First check to see if it wasn't
+        already inserted.  */
       struct objc_list *list = tree->subclasses;
       objc_class_tree *node;
 
@@ -213,24 +261,25 @@ __objc_tree_insert_class (objc_class_tree *tree, Class class)
             the tree.  */
          if (((objc_class_tree *) list->head)->class == class)
            {
-             DEBUG_PRINTF ("2. class %s was previously inserted\n",
+             DEBUG_PRINTF (" 2. class %s was previously inserted\n",
                            class->name);
              return tree;
            }
          list = list->tail;
        }
 
-      /* Create a new node class and insert it into the list of subclasses */
+      /* Create a new node class and insert it into the list of
+        subclasses.  */
       node = objc_calloc (1, sizeof (objc_class_tree));
       node->class = class;
       tree->subclasses = list_cons (node, tree->subclasses);
-      DEBUG_PRINTF ("3. class %s inserted\n", class->name);
+      DEBUG_PRINTF (" 3. class %s inserted\n", class->name);
       return tree;
     }
   else
     {
-      /* The class is not a direct subclass of tree->class. Search for
-         class's superclasses in the list of subclasses.  */
+      /* The class is not a direct subclass of tree->class.  Search
+         for class's superclasses in the list of subclasses.  */
       struct objc_list *subclasses = tree->subclasses;
 
       /* Precondition: the class must be a subclass of tree->class;
@@ -250,7 +299,7 @@ __objc_tree_insert_class (objc_class_tree *tree, Class class)
                 since nothing has been changed.  */
              subclasses->head
                  = __objc_tree_insert_class (subclasses->head, class);
-             DEBUG_PRINTF ("4. class %s inserted\n", class->name);
+             DEBUG_PRINTF (" 4. class %s inserted\n", class->name);
              return tree;
            }
        }
@@ -262,44 +311,41 @@ __objc_tree_insert_class (objc_class_tree *tree, Class class)
        objc_class_tree *new_tree
          = create_tree_of_subclasses_inherited_from (class, tree->class);
        tree->subclasses = list_cons (new_tree, tree->subclasses);
-       DEBUG_PRINTF ("5. class %s inserted\n", class->name);
+       DEBUG_PRINTF (" 5. class %s inserted\n", class->name);
        return tree;
       }
     }
 }
 
 /* This function inserts `class' in the right tree hierarchy classes.  */
-
 static void
 objc_tree_insert_class (Class class)
 {
   struct objc_list *list_node;
   objc_class_tree *tree;
-
+  
   list_node = __objc_class_tree_list;
   while (list_node)
     {
+      /* Try to insert the class in this class hierarchy.  */
       tree = __objc_tree_insert_class (list_node->head, class);
       if (tree)
        {
          list_node->head = tree;
-         break;
+         return;
        }
       else
        list_node = list_node->tail;
     }
-
-  /* If the list was finished but the class hasn't been inserted,
-     insert it here.  */
-  if (! list_node)
-    {
-      __objc_class_tree_list = list_cons (NULL, __objc_class_tree_list);
-      __objc_class_tree_list->head = __objc_tree_insert_class (NULL, class);
-    }
+  
+  /* If the list was finished but the class hasn't been inserted, we
+     don't have an existing class hierarchy that can accomodate it.
+     Create a new one.  */
+  __objc_class_tree_list = list_cons (NULL, __objc_class_tree_list);
+  __objc_class_tree_list->head = __objc_tree_insert_class (NULL, class);
 }
 
 /* Traverse tree in preorder. Used to send +load.  */
-
 static void
 objc_preorder_traverse (objc_class_tree *tree,
                        int level,
@@ -313,7 +359,6 @@ objc_preorder_traverse (objc_class_tree *tree,
 }
 
 /* Traverse tree in postorder. Used to destroy a tree.  */
-
 static void
 objc_postorder_traverse (objc_class_tree *tree,
                         int level,
@@ -327,7 +372,6 @@ objc_postorder_traverse (objc_class_tree *tree,
 }
 
 /* Used to print a tree class hierarchy.  */
-
 #ifdef DEBUG
 static void
 __objc_tree_print (objc_class_tree *tree, int level)
@@ -341,55 +385,67 @@ __objc_tree_print (objc_class_tree *tree, int level)
 #endif
 
 /* Walks on a linked list of methods in the reverse order and executes
-   all the methods corresponding to `op' selector. Walking in the
-   reverse order assures the +load of class is executed first and then
-   +load of categories because of the way in which categories are
-   added to the class methods.  */
-
+   all the methods corresponding to the `+load' selector.  Walking in
+   the reverse order assures the +load of class is executed first and
+   then +load of categories because of the way in which categories are
+   added to the class methods.  This function needs to be called with
+   the objc_runtime_mutex locked.  */
 static void
-__objc_send_message_in_list (MethodList_t method_list, Class class, SEL op)
+__objc_send_load_using_method_list (struct objc_method_list *method_list, Class class)
 {
+  static SEL load_selector = 0;
   int i;
 
-  if (! method_list)
+  if (!method_list)
     return;
 
-  /* First execute the `op' message in the following method lists */
-  __objc_send_message_in_list (method_list->method_next, class, op);
+  /* This needs no lock protection because we are called with the
+     objc_runtime_mutex locked.  */
+  if (!load_selector)
+    load_selector = sel_registerName ("load");
+
+  /* method_list is a linked list of method lists; since we're
+     executing in reverse order, we need to do the next list before we
+     do this one.  */
+  __objc_send_load_using_method_list (method_list->method_next, class);
 
   /* Search the method list.  */
   for (i = 0; i < method_list->method_count; i++)
     {
-      Method_t mth = &method_list->method_list[i];
+      struct objc_method *mth = &method_list->method_list[i];
 
-      if (mth->method_name && sel_eq (mth->method_name, op)
-         && ! hash_is_key_in_hash (__objc_load_methods, mth->method_imp))
+      /* We are searching for +load methods that we haven't executed
+        yet.  */
+      if (mth->method_name && sel_eq (mth->method_name, load_selector)
+         && ! objc_hash_is_key_in_hash (__objc_load_methods, mth->method_imp))
        {
-         /* Add this method into the +load hash table */
-         hash_add (&__objc_load_methods, mth->method_imp, mth->method_imp);
-
-         DEBUG_PRINTF ("sending +load in class: %s\n", class->name);
-
-         /* The method was found and wasn't previously executed.  */
+         /* Add this method into the +load hash table, so we won't
+            execute it again next time.  */
+         objc_hash_add (&__objc_load_methods,
+                        mth->method_imp,
+                        mth->method_imp);
+         
+         /* Call +load.  */
+         DEBUG_PRINTF (" begin of [%s +load]\n", class->name);
          (*mth->method_imp) ((id)class, mth->method_name);
+         DEBUG_PRINTF (" end of [%s +load]\n", class->name);
 
          break;
        }
     }
 }
 
+/* This function needs to be called with the objc_runtime_mutex
+   locked.  */
 static void
 __objc_send_load (objc_class_tree *tree,
                  int level __attribute__ ((__unused__)))
 {
-  static SEL load_sel = 0;
   Class class = tree->class;
-  MethodList_t method_list = class->class_pointer->methods;
-
-  if (! load_sel)
-    load_sel = sel_register_name ("load");
+  struct objc_method_list *method_list = class->class_pointer->methods;
 
-  __objc_send_message_in_list (method_list, class, load_sel);
+  DEBUG_PRINTF ("+load: need to send load to class '%s'\n", class->name);
+  __objc_send_load_using_method_list (method_list, class);
 }
 
 static void
@@ -401,7 +457,6 @@ __objc_destroy_class_tree_node (objc_class_tree *tree,
 
 /* This is used to check if the relationship between two classes
    before the runtime completely installs the classes.  */
-
 static BOOL
 class_is_subclass_of_class (Class class, Class superclass)
 {
@@ -419,9 +474,7 @@ class_is_subclass_of_class (Class class, Class superclass)
    their superclasses are not yet known to the runtime.  */
 static struct objc_list *unresolved_classes = 0;
 
-/* Extern function used to reference the Object and NXConstantString
-   classes.  */
-
+/* Extern function used to reference the Object class.  */
 extern void __objc_force_linking (void);
 
 void
@@ -433,7 +486,6 @@ __objc_force_linking (void)
 
 /* Run through the statics list, removing modules as soon as all its
    statics have been initialized.  */
-
 static void
 objc_init_statics (void)
 {
@@ -450,30 +502,47 @@ objc_init_statics (void)
           *statics_in_module; statics_in_module++)
        {
          struct objc_static_instances *statics = *statics_in_module;
-         Class class = objc_lookup_class (statics->class_name);
+         Class class = objc_getClass (statics->class_name);
 
          if (! class)
-           module_initialized = 0;
-         /* Actually, the static's class_pointer will be NULL when we
-             haven't been here before.  However, the comparison is to be
-             reminded of taking into account class posing and to think about
-             possible semantics...  */
-         else if (class != statics->instances[0]->class_pointer)
            {
+             /* It is unfortunate that this will cause all the
+                statics initialization to be done again (eg, if we
+                already initialized constant strings, and are now
+                initializing protocols, setting module_initialized to
+                0 would cause constant strings to be initialized
+                again).  It would be good to be able to track if we
+                have already initialized some of them.  */
+             module_initialized = 0;
+           }
+         else
+           {
+             /* Note that if this is a list of Protocol objects, some
+                of them may have been initialized already (because
+                they were attached to classes or categories, and the
+                class/category loading code automatically fixes them
+                up), and some of them may not.  We really need to go
+                through the whole list to be sure!  Protocols are
+                also special because we want to register them and
+                register all their selectors.  */
              id *inst;
 
-             for (inst = &statics->instances[0]; *inst; inst++)
+             if (strcmp (statics->class_name, "Protocol") == 0)
                {
-                 (*inst)->class_pointer = class;
-
-                 /* ??? Make sure the object will not be freed.  With
-                     refcounting, invoke `-retain'.  Without refcounting, do
-                     nothing and hope that `-free' will never be invoked.  */
-
-                 /* ??? Send the object an `-initStatic' or something to
-                     that effect now or later on?  What are the semantics of
-                     statically allocated instances, besides the trivial
-                     NXConstantString, anyway?  */
+                 /* Protocols are special, because not only we want
+                    to fix up their class pointers, but we also want
+                    to register them and their selectors with the
+                    runtime.  */
+                 for (inst = &statics->instances[0]; *inst; inst++)
+                   __objc_init_protocol ((struct objc_protocol *)*inst);
+               }
+             else
+               {
+                 /* Other static instances (typically constant
+                    strings) are easier as we just fix up their class
+                    pointers.  */
+                 for (inst = &statics->instances[0]; *inst; inst++)              
+                   (*inst)->class_pointer = class;
                }
            }
        }
@@ -489,47 +558,48 @@ objc_init_statics (void)
     }
 
   objc_mutex_unlock (__objc_runtime_mutex);
-} /* objc_init_statics */
+}
 
 /* This function is called by constructor functions generated for each
    module compiled.  (_GLOBAL_$I$...) The purpose of this function is
    to gather the module pointers so that they may be processed by the
    initialization routines as soon as possible.  */
-
 void
-__objc_exec_class (Module_t module)
+__objc_exec_class (struct objc_module *module)
 {
-  /* Have we processed any constructors previously?  This flag is used to
-     indicate that some global data structures need to be built.  */
+  /* Have we processed any constructors previously?  This flag is used
+     to indicate that some global data structures need to be
+     built.  */
   static BOOL previous_constructors = 0;
 
   static struct objc_list *unclaimed_categories = 0;
 
-  /* The symbol table (defined in objc-api.h) generated by gcc */
-  Symtab_t symtab = module->symtab;
+  /* The symbol table (defined in objc-private/module-abi-8.h)
+     generated by gcc.  */
+  struct objc_symtab *symtab = module->symtab;
 
-  /* The statics in this module */
+  /* The statics in this module */
   struct objc_static_instances **statics
     = symtab->defs[symtab->cls_def_cnt + symtab->cat_def_cnt];
 
-  /* Entry used to traverse hash lists */
+  /* Entry used to traverse hash lists */
   struct objc_list **cell;
 
-  /* The table of selector references for this module */
-  SEL selectors = symtab->refs; 
+  /* The table of selector references for this module */
+  struct objc_selector *selectors = symtab->refs;
 
-  /* dummy counter */
   int i;
 
-  DEBUG_PRINTF ("received module: %s\n", module->name);
+  DEBUG_PRINTF ("\n__objc_exec_class (%p) - start processing module...\n", module);
 
-  /* check gcc version */
+  /* Check gcc version.  */
   init_check_module_version (module);
 
-  /* On the first call of this routine, initialize some data structures.  */
+  /* On the first call of this routine, initialize some data
+     structures.  */
   if (! previous_constructors)
     {
-       /* Initialize thread-safe system */
+       /* Initialize thread-safe system */
       __objc_init_thread_system ();
       __objc_runtime_threads_alive = 1;
       __objc_runtime_mutex = objc_mutex_allocate ();
@@ -537,34 +607,32 @@ __objc_exec_class (Module_t module)
       __objc_init_selector_tables ();
       __objc_init_class_tables ();
       __objc_init_dispatch_tables ();
-      __objc_class_tree_list = list_cons (NULL, __objc_class_tree_list);
-      __objc_load_methods
-         = hash_new (128, (hash_func_type)hash_ptr, compare_ptrs);
+      duplicate_classes = objc_hash_new (8,
+                                        (hash_func_type)objc_hash_ptr,
+                                        objc_compare_ptrs);
+      __objc_load_methods = objc_hash_new (128, 
+                                          (hash_func_type)objc_hash_ptr,
+                                          objc_compare_ptrs);
+      __objc_protocols_init ();
+      __objc_accessors_init ();
+      __objc_sync_init ();
       previous_constructors = 1;
     }
 
-  /* Save the module pointer for later processing. (not currently used) */
+  /* Save the module pointer so that later we remember to call +load
+     on all classes and categories on it.  */
   objc_mutex_lock (__objc_runtime_mutex);
   __objc_module_list = list_cons (module, __objc_module_list);
 
-  /* Replace referenced selectors from names to SEL's.  */
+  /* Replace referenced selectors from names to SELs.  */
   if (selectors)
     {
-      for (i = 0; selectors[i].sel_id; ++i)
-       {
-         const char *name, *type;
-         name = (char *) selectors[i].sel_id;
-         type = (char *) selectors[i].sel_types;
-         /* Constructors are constant static data so we can safely store
-            pointers to them in the runtime structures. is_const == YES */
-         __sel_register_typed_name (name, type, 
-                                    (struct objc_selector *) &(selectors[i]),
-                                    YES);
-       }
+      DEBUG_PRINTF (" registering selectors\n");
+      __objc_register_selectors_from_module (selectors);
     }
 
-  /* Parse the classes in the load module and gather selector information.  */
-  DEBUG_PRINTF ("gathering selectors from module: %s\n", module->name);
+  /* Parse the classes in the load module and gather selector
+     information.  */
   for (i = 0; i < symtab->cls_def_cnt; ++i)
     {
       Class class = (Class) symtab->defs[i];
@@ -573,50 +641,41 @@ __objc_exec_class (Module_t module)
       /* Make sure we have what we think.  */
       assert (CLS_ISCLASS (class));
       assert (CLS_ISMETA (class->class_pointer));
-      DEBUG_PRINTF ("phase 1, processing class: %s\n", class->name);
+      DEBUG_PRINTF (" installing class '%s'\n", class->name);
+
+      /* Workaround for a bug in clang: Clang may set flags other than
+        _CLS_CLASS and _CLS_META even when compiling for the
+        traditional ABI (version 8), confusing our runtime.  Try to
+        wipe these flags out.  */
+      if (CLS_ISCLASS (class))
+       __CLS_INFO (class) = _CLS_CLASS;
+      else
+       __CLS_INFO (class) = _CLS_META;
 
-      /* Initialize the subclass list to be NULL.
-        In some cases it isn't and this crashes the program.  */
+      /* Initialize the subclass list to be NULL.  In some cases it
+        isn't and this crashes the program.  */
       class->subclass_list = NULL;
 
-      /* Store the class in the class table and assign class numbers.  */
-      __objc_add_class_to_hash (class);
-
-      /* Register all of the selectors in the class and meta class.  */
-      __objc_register_selectors_from_class (class);
-      __objc_register_selectors_from_class ((Class) class->class_pointer);
-
-      /* Install the fake dispatch tables */
-      __objc_install_premature_dtable (class);
-      __objc_install_premature_dtable (class->class_pointer);
-
-      /* Register the instance methods as class methods, this is
-        only done for root classes.  */
-      __objc_register_instance_methods_to_class (class);
-
-      if (class->protocols)
-       __objc_init_protocols (class->protocols);
-
-      /* Check to see if the superclass is known in this point. If it's not
-        add the class to the unresolved_classes list.  */
-      if (superclass && ! objc_lookup_class (superclass))
-       unresolved_classes = list_cons (class, unresolved_classes);
-   }
+      if (__objc_init_class (class))
+       {
+         /* Check to see if the superclass is known in this point. If
+            it's not add the class to the unresolved_classes list.  */
+         if (superclass && ! objc_getClass (superclass))
+           unresolved_classes = list_cons (class, unresolved_classes);
+       }
+    }
 
   /* Process category information from the module.  */
   for (i = 0; i < symtab->cat_def_cnt; ++i)
     {
-      Category_t category = symtab->defs[i + symtab->cls_def_cnt];
-      Class class = objc_lookup_class (category->class_name);
+      struct objc_category *category = symtab->defs[i + symtab->cls_def_cnt];
+      Class class = objc_getClass (category->class_name);
       
-      /* If the class for the category exists then append its methods.  */
+      /* If the class for the category exists then append its
+        methods.  */
       if (class)
        {
-
-         DEBUG_PRINTF ("processing categories from (module,object): %s, %s\n",
-                       module->name,
-                       class->name);
-
+         DEBUG_PRINTF (" installing category '%s (%s)'\n", category->class_name, category->category_name);
          /* Do instance methods.  */
          if (category->instance_methods)
            class_add_method_list (class, category->instance_methods);
@@ -638,8 +697,9 @@ __objc_exec_class (Module_t module)
        }
       else
        {
-         /* The object to which the category methods belong can't be found.
-            Save the information.  */
+         DEBUG_PRINTF (" delaying installation of category '%s (%s)'\n", category->class_name, category->category_name);
+         /* The object to which the category methods belong can't be
+            found.  Save the information.  */
          unclaimed_categories = list_cons (category, unclaimed_categories);
        }
     }
@@ -649,18 +709,16 @@ __objc_exec_class (Module_t module)
   if (uninitialized_statics)
     objc_init_statics ();
 
-  /* Scan the unclaimed category hash.  Attempt to attach any unclaimed
-     categories to objects.  */
+  /* Scan the unclaimed category hash.  Attempt to attach any
+     unclaimed categories to objects.  */
   for (cell = &unclaimed_categories; *cell; )
     {
-      Category_t category = (*cell)->head;
-      Class class = objc_lookup_class (category->class_name);
+      struct objc_category *category = (*cell)->head;
+      Class class = objc_getClass (category->class_name);
       
       if (class)
        {
-         DEBUG_PRINTF ("attaching stored categories to object: %s\n",
-                       class->name);
-         
+         DEBUG_PRINTF (" installing (delayed) category '%s (%s)'\n", category->class_name, category->category_name);
          list_remove_head (cell);
          
          if (category->instance_methods)
@@ -684,7 +742,7 @@ __objc_exec_class (Module_t module)
        cell = &(*cell)->tail;
     }
   
-  if (unclaimed_proto_list && objc_lookup_class ("Protocol"))
+  if (unclaimed_proto_list && objc_getClass ("Protocol"))
     {
       list_mapcar (unclaimed_proto_list,
                   (void (*) (void *))__objc_init_protocols);
@@ -694,24 +752,39 @@ __objc_exec_class (Module_t module)
 
   objc_send_load ();
 
+  /* Check if there are no unresolved classes (ie, classes whose
+     superclass has not been loaded yet) and that the 'Object' class,
+     used as the class of classes, exist.  If so, it is worth
+     "resolving the class links" at this point, which will setup all
+     the class/superclass pointers.  */
+  if (!unresolved_classes && objc_getClass ("Object"))
+    {
+      DEBUG_PRINTF (" resolving class links\n");
+      __objc_resolve_class_links ();
+    }
+
   objc_mutex_unlock (__objc_runtime_mutex);
+
+  DEBUG_PRINTF ("__objc_exec_class (%p) - finished processing module...\n\n", module);
 }
 
+/* This function needs to be called with the objc_runtime_mutex
+   locked.  */
 static void
 objc_send_load (void)
 {
-  if (! __objc_module_list)
+  if (!__objc_module_list)
     return;
  
   /* Try to find out if all the classes loaded so far also have their
-     superclasses known to the runtime. We suppose that the objects
+     superclasses known to the runtime.  We suppose that the objects
      that are allocated in the +load method are in general of a class
      declared in the same module.  */
   if (unresolved_classes)
     {
       Class class = unresolved_classes->head;
 
-      while (objc_lookup_class ((char *) class->super_class))
+      while (objc_getClass ((char *) class->super_class))
        {
          list_remove_head (&unresolved_classes);
          if (unresolved_classes)
@@ -722,20 +795,18 @@ objc_send_load (void)
 
       /* If we still have classes for whom we don't have yet their
          super classes known to the runtime we don't send the +load
-         messages.  */
+         messages (and call the load callback) yet.  */
       if (unresolved_classes)
        return;
     }
 
-  /* Special check to allow creating and sending messages to constant
-     strings in +load methods. If these classes are not yet known,
-     even if all the other classes are known, delay sending of +load.  */
-  if (! objc_lookup_class ("NXConstantString") ||
-      ! objc_lookup_class ("Object"))
+  /* Special check.  If 'Object', which is used by meta-classes, has
+     not been loaded yet, delay sending of +load.  */
+  if (! objc_getClass ("Object"))
     return;
 
   /* Iterate over all modules in the __objc_module_list and call on
-     them the __objc_create_classes_tree function. This function
+     them the __objc_create_classes_tree function.  This function
      creates a tree of classes that resembles the class hierarchy.  */
   list_mapcar (__objc_module_list,
               (void (*) (void *)) __objc_create_classes_tree);
@@ -753,17 +824,20 @@ objc_send_load (void)
       list_remove_head (&__objc_class_tree_list);
     }
 
-  list_mapcar (__objc_module_list, (void (*) (void *)) __objc_call_callback);
+  /* For each module, call the _objc_load_callback if any is
+     defined.  */
+  list_mapcar (__objc_module_list, (void (*) (void *)) __objc_call_load_callback);
+
+  /* Empty the list of modules.  */
   list_free (__objc_module_list);
   __objc_module_list = NULL;
 }
 
 static void
-__objc_create_classes_tree (Module_t module)
+__objc_create_classes_tree (struct objc_module *module)
 {
-  /* The runtime mutex is locked in this point */
-
-  Symtab_t symtab = module->symtab;
+  /* The runtime mutex is locked at this point */
+  struct objc_symtab *symtab = module->symtab;
   int i;
 
   /* Iterate thru classes defined in this module and insert them in
@@ -772,60 +846,156 @@ __objc_create_classes_tree (Module_t module)
     {
       Class class = (Class) symtab->defs[i];
 
-      objc_tree_insert_class (class);
+      if (!objc_hash_is_key_in_hash (duplicate_classes, class))
+       objc_tree_insert_class (class);
+    }
+
+  /* Now iterate over "claimed" categories too (ie, categories that
+     extend a class that has already been loaded by the runtime), and
+     insert them in the classes tree hiearchy too.  Otherwise, if you
+     add a category, its +load method would not be called if the class
+     is already loaded in the runtime.  It the category is
+     "unclaimed", ie, we haven't loaded the main class yet, postpone
+     sending +load as we want to execute +load from the class before
+     we execute the one from the category.  */
+  for (i = 0; i < symtab->cat_def_cnt; ++i)
+    {
+      struct objc_category *category = symtab->defs[i + symtab->cls_def_cnt];
+      Class class = objc_getClass (category->class_name);
+      
+      /* If the class for the category exists then append its
+        methods.  */
+      if (class)
+       objc_tree_insert_class (class);
     }
 }
 
 static void
-__objc_call_callback (Module_t module)
+__objc_call_load_callback (struct objc_module *module)
 {
-  /* The runtime mutex is locked in this point.  */
-
-  Symtab_t symtab = module->symtab;
-  int i;
-
-  /* Iterate thru classes defined in this module and call the callback
-     for each one.  */
-  for (i = 0; i < symtab->cls_def_cnt; i++)
+  if (_objc_load_callback)
     {
-      Class class = (Class) symtab->defs[i];
+      /* The runtime mutex is locked at this point.  */
+      struct objc_symtab *symtab = module->symtab;
+      int i;
+      
+      /* Iterate thru classes defined in this module and call the callback
+        for each one.  */
+      for (i = 0; i < symtab->cls_def_cnt; i++)
+       {
+         Class class = (Class) symtab->defs[i];
+       
+         if (!objc_hash_is_key_in_hash (duplicate_classes, class))
+           {
+             /* Call the _objc_load_callback for this class.  */
+             DEBUG_PRINTF (" calling the load callback for class '%s'\n", class->name);
+             _objc_load_callback (class, 0);
+           }
+       }
+      
+      /* Call the _objc_load_callback for categories.  Don't register
+        the instance methods as class methods for categories to root
+        classes since they were already added in the class.  */
+      for (i = 0; i < symtab->cat_def_cnt; i++)
+       {
+         struct objc_category *category = symtab->defs[i + symtab->cls_def_cnt];
+         Class class = objc_getClass (category->class_name);
+         
+         DEBUG_PRINTF (" calling the load callback for category '%s (%s)'\n",
+                       category->class_name, category->category_name);
+         _objc_load_callback (class, category);
+       }
+    }
+}
 
-      /* Call the _objc_load_callback for this class.  */
-      if (_objc_load_callback)
-       _objc_load_callback (class, 0);
+/* Sanity check the version of gcc used to compile `module'.  */
+static void
+init_check_module_version (struct objc_module *module)
+{
+  if ((module->version != OBJC_VERSION) || (module->size != sizeof (struct objc_module)))
+    {
+      _objc_abort ("Module %s version %d doesn't match runtime %d\n",
+                  module->name, (int)module->version, OBJC_VERSION);
     }
+}
 
-  /* Call the _objc_load_callback for categories. Don't register the
-     instance methods as class methods for categories to root classes
-     since they were already added in the class.  */
-  for (i = 0; i < symtab->cat_def_cnt; i++)
+/* __objc_init_class must be called with __objc_runtime_mutex already
+   locked.  Return YES if the class could be setup; return NO if the
+   class could not be setup because a class with the same name already
+   exists.  */
+BOOL
+__objc_init_class (Class class)
+{
+  /* Store the class in the class table and assign class numbers.  */
+  if (__objc_add_class_to_hash (class))
     {
-      Category_t category = symtab->defs[i + symtab->cls_def_cnt];
-      Class class = objc_lookup_class (category->class_name);
+      /* Register all of the selectors in the class and meta class.  */
+      __objc_register_selectors_from_class (class);
+      __objc_register_selectors_from_class ((Class) class->class_pointer);
+      
+      /* Install the fake dispatch tables.  */
+      __objc_install_premature_dtable (class);
+      __objc_install_premature_dtable (class->class_pointer);
+      
+      /* Register the instance methods as class methods, this is only
+        done for root classes.  */
+      __objc_register_instance_methods_to_class (class);
       
-      if (_objc_load_callback)
-       _objc_load_callback (class, category);
+      if (class->protocols)
+       __objc_init_protocols (class->protocols);
+
+      return YES;
+    }
+  else
+    {
+      /* The module contains a duplicate class.  Remember it so that
+        we will ignore it later.  */
+      DEBUG_PRINTF (" duplicate class '%s' - will be ignored\n", class->name);
+      objc_hash_add (&duplicate_classes, class, class);
+      return NO;
     }
 }
 
-/* Sanity check the version of gcc used to compile `module'.  */
-
+/* __objc_init_protocol must be called with __objc_runtime_mutex
+   already locked, and the "Protocol" class already registered.  */
 static void
-init_check_module_version (Module_t module)
+__objc_init_protocol (struct objc_protocol *protocol)
 {
-  if ((module->version != OBJC_VERSION) || (module->size != sizeof (Module)))
-    {
-      int code;
+  static Class proto_class = 0;
 
-      if (module->version > OBJC_VERSION)
-       code = OBJC_ERR_OBJC_VERSION;
-      else if (module->version < OBJC_VERSION)
-       code = OBJC_ERR_GCC_VERSION;
-      else
-       code = OBJC_ERR_MODULE_SIZE;
+  if (! proto_class)
+    proto_class = objc_getClass ("Protocol");
 
-      objc_error (nil, code, "Module %s version %d doesn't match runtime %d\n",
-                 module->name, (int)module->version, OBJC_VERSION);
+  if (((size_t)protocol->class_pointer) == PROTOCOL_VERSION)
+    {
+      /* Assign class pointer.  */
+      protocol->class_pointer = proto_class;
+      
+      /* Register all the selectors in the protocol with the runtime.
+        This both registers the selectors with the right types, and
+        it also fixes up the 'struct objc_method' structures inside
+        the protocol so that each method_name (a char * as compiled
+        by the compiler) is replaced with the appropriate runtime
+        SEL.  */
+      if (protocol->class_methods)
+       __objc_register_selectors_from_description_list (protocol->class_methods);
+
+      if (protocol->instance_methods)
+       __objc_register_selectors_from_description_list (protocol->instance_methods);
+
+      /* Register the protocol in the hashtable or protocols by
+        name.  */
+      __objc_protocols_add_protocol (protocol->protocol_name, protocol);
+      
+      /* Init super protocols.  */
+      __objc_init_protocols (protocol->protocol_list);
+    }
+  else if (protocol->class_pointer != proto_class)
+    {
+      _objc_abort ("Version %d doesn't match runtime protocol version %d\n",
+                  (int) ((char *) protocol->class_pointer
+                         - (char *) 0),
+                  PROTOCOL_VERSION);
     }
 }
 
@@ -841,7 +1011,7 @@ __objc_init_protocols (struct objc_protocol_list *protos)
   objc_mutex_lock (__objc_runtime_mutex);
 
   if (! proto_class)
-    proto_class = objc_lookup_class ("Protocol");
+    proto_class = objc_getClass ("Protocol");
 
   if (! proto_class)
     {
@@ -851,28 +1021,13 @@ __objc_init_protocols (struct objc_protocol_list *protos)
     }
 
 #if 0
-  assert (protos->next == 0);  /* only single ones allowed */
+  assert (protos->next == 0); /* Only single ones allowed.  */
 #endif
 
   for (i = 0; i < protos->count; i++)
     {
       struct objc_protocol *aProto = protos->list[i];
-      if (((size_t)aProto->class_pointer) == PROTOCOL_VERSION)
-       {
-         /* assign class pointer */
-         aProto->class_pointer = proto_class;
-
-         /* init super protocols */
-         __objc_init_protocols (aProto->protocol_list);
-       }
-      else if (protos->list[i]->class_pointer != proto_class)
-       {
-         objc_error (nil, OBJC_ERR_PROTOCOL_VERSION,
-                    "Version %d doesn't match runtime protocol version %d\n",
-                    (int) ((char *) protos->list[i]->class_pointer
-                           - (char *) 0),
-                    PROTOCOL_VERSION);
-       }
+      __objc_init_protocol (aProto);
     }
 
   objc_mutex_unlock (__objc_runtime_mutex);
@@ -881,11 +1036,9 @@ __objc_init_protocols (struct objc_protocol_list *protos)
 static void
 __objc_class_add_protocols (Class class, struct objc_protocol_list *protos)
 {
-  /* Well...  */
   if (! protos)
     return;
 
-  /* Add it...  */
   protos->next = class->protocols;
   class->protocols = protos;
 }